JPH05254399A - Wiper apparatus - Google Patents

Wiper apparatus

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JPH05254399A
JPH05254399A JP4217987A JP21798792A JPH05254399A JP H05254399 A JPH05254399 A JP H05254399A JP 4217987 A JP4217987 A JP 4217987A JP 21798792 A JP21798792 A JP 21798792A JP H05254399 A JPH05254399 A JP H05254399A
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length
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Abstract

PURPOSE: To improve a blade dispersing a downward force by making the blade to have a moderately changing cross-section and a proper free-form curvature when a press is given to a longitudinal intermediate point of a backbone made from a resiliently flexible material the cross-section of which decreases toward the end. CONSTITUTION: A backbone 10 having a connector 14 to a wiper arm at a longitudinal intermediate position and made of a spring steel has a width and a thickness which decrease from a center toward ends and has predetermined radius of curvature at a respective point along the longitudinal direction. The thickness, the width and the radius of curvature at a respective point of the backbone is correspondent with each other whereby a press force per unit length is distributed in the longitudinal direction, the force increasing toward both ends of the wiper apparatus, when a force is given to the connector 14 to straighten the backbone 10. Therefore it is possible to improve the blade 12 having a resilient backbone 10 and to disperse the downward force by a wiper arm whatever materials are used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のワイパー装置
に関し、特に適度に弾力性を有し柔軟な材料で形成され
たワイパー装置に使う彎曲した先細形バックボーンに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle wiper device, and more particularly to a curved, tapered backbone for use in a wiper device formed of a reasonably elastic and flexible material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】バネのあるバックボーン構造を有する単
純化されたワイパーブレードが米国特許第３，１９２，
５５１号（１９６５年７月６日）に開示されている。こ
のブレードは、自動車のフロントガラス等の平面的な部
分だけでなく、可変彎曲面を効率的に拭くのにも適応で
きるものである。バネの特性及びバネを構成する物質の
特徴に応じてバネ部材は予め彎曲させられ、ワイパー使
用中にワイパーアームによってブレードの全長にわたり
一律に加えられた負荷を分散させている。2. Description of the Prior Art A simplified wiper blade having a spring-loaded backbone structure is disclosed in US Pat.
No. 551 (July 6, 1965). This blade can be applied not only to a flat part such as a windshield of an automobile but also to efficiently wipe a variable curved surface. Depending on the characteristics of the spring and the characteristics of the material forming the spring, the spring member is pre-curved to distribute the load uniformly applied by the wiper arm over the entire length of the blade during use of the wiper.

【０００３】バネにおける曲げモーメントが先端では自
然にゼロにするため、負荷が加えられていない状態のバ
ネの彎曲は先端に行くに従って小さくなるはずである。
実際、このようなバネは、それ自体が先端に行くに従っ
てより柔軟にならない限り、先端部分が事実上直線的に
なる。このため、上述した米国特許第３，１９２，５５
１号は、先端に行くに従い幅が狭くなるバネのあるバッ
クボーンを有するブレードを開示していることになる。
また、上記特許には、先端に行くに従い幅のみならず、
厚さも小さくなるバックボーンを有するワイパーが特許
請求範囲として請求されているが、上記ワイパーは幅の
みが小さくなるワイパーより先端の柔軟性の要求に応じ
る点でずっと優れている。Since the bending moment in the spring naturally becomes zero at the tip, the curvature of the spring in the unloaded state should decrease as it goes to the tip.
In fact, such a spring will be substantially straight at the tip unless it becomes more flexible as it goes to the tip. Therefore, the above-mentioned US Pat. No. 3,192,55
No. 1 would disclose a blade having a springy backbone that narrows in width toward the tip.
Further, in the above patent, not only the width as it goes to the tip,
Although claimed as a wiper having a backbone of reduced thickness, the wiper is much better at meeting tip flexibility requirements than a wiper of reduced width only.

【０００４】また、別の特許である米国特許第４，０２
８，７７０号が１９７７年６月１４日付けで発明者に認
可された。この特許は、上記ワイパーと基本的に同じ様
式のものであるが、鋳型形成されたプラスチックででき
ているワイパーブレードを開示している。Another patent, US Pat. No. 4,02
No. 8,770 was granted to the inventor on June 14, 1977. This patent discloses a wiper blade of essentially the same type as the wiper described above, but made of molded plastic.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記米国特
許第３，１９２，５５１号特許のワイパーは、実施例が
示すように機械的な設計に劣っており、また、当時普及
していた生産技術に限界があったため、好結果をもたら
さなかった。また、上記米国特許第４，０２８，７７０
号のワイパーも商業的見地では好結果を生まなかった。
これは、工業技術用プラスチックが高圧に曝された際に
すべての工業技術用プラスチックの特性として生じるク
リープ問題が原因である。このようにクリープの問題
は、この種のプラスチックワイパーブレードが避けられ
ない問題であった。However, the wiper of the above-mentioned U.S. Pat. No. 3,192,551 is inferior in mechanical design as shown in the embodiment, and the production technique prevailing at that time. There was a limit to this, so it did not bring good results. Also, the above-mentioned US Pat. No. 4,028,770.
The issue wiper also did not perform well from a commercial perspective.
This is due to the creep problem that is a characteristic of all engineering plastics when they are exposed to high pressure. Thus, the problem of creep has been an unavoidable problem of this kind of plastic wiper blade.

【０００６】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
てなされたものであり、バネのバックボーンを主要構成
部材として有し、どんな材料を用いても、特にスチー
ル、あるいは他の金属で構成されたバックボーンにワイ
パーアームによって加えられた下向きの力を分散させた
めのバネのあるバックボーンを有するブレードが改良さ
れたワイパー装置の提供を目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a backbone of a spring as a main constituent member, and is made of any material, particularly steel or other metal. It is an object of the invention to provide an improved wiper device having a blade having a spring-backed backbone for distributing the downward force exerted by the wiper arm on the backbone.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のワイパー装置
は、弾力性をもち柔軟な材料で構成され、転置及び押圧
力を加える部材に連結する連結構造部を長手方向の長さ
の中間点にもつ、彎曲した先細形バックボーンを有し、
そのバックボーンが、バックボーンを直線化するのに十
分な力、すなわちバックボーンが押し当てられた平面に
垂直に加えられバックボーンの連結構造部から少なくと
も一端に向かって増加する単位長さ当りの力によって、
連結構造部を加圧するとき、適度に変化する断面と適切
で自由形の彎曲をもつことにより、上述の課題を解決す
る。SUMMARY OF THE INVENTION A wiper device of the present invention comprises a connecting structure which is made of an elastic and flexible material and which is connected to a member for applying displacement and pressing force at a midpoint of the longitudinal length. It has a curved and tapered backbone,
With its force sufficient to linearize the backbone, that is, the force per unit length that is applied perpendicular to the plane against which the backbone is pressed and increases from the connecting structure of the backbone to at least one end,
When pressurizing the connecting structure, the above-mentioned problems are solved by having an appropriately changing cross section and an appropriate free-form curve.

【０００８】ワイパー装置は、バックボーンを面対称に
彎曲させることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by bending the backbone symmetrically.

【０００９】また、ワイパー装置は、バックボーンを面
対称に彎曲させ、弾力性をもち柔軟な材料で構成し、転
置および押圧力を加える部材の中間点に連結する連結構
造部を有し、長手方向の長さに沿って適度に変化する断
面と適切で自由形の彎曲を有するバックボーンの上記中
間点からバックボーンの少なくとも一端に向かって、弾
性係数Ｅ、中間点から距離ｘの位置において彎曲を横断
する中間軸に関する上記バックボーンの横断面の慣性モ
ーメントＩ（ｘ）及び距離ｘにおける彎曲面でのバック
ボーンの自由形曲率半径Ｒ（ｘ）を用いて、In addition, the wiper device has a connecting structure portion that bends the backbone in a plane symmetry, is made of an elastic and flexible material, and connects to a midpoint of a member that applies displacement and pressing force, and has a longitudinal direction. Crossing the curve at a location with a modulus of elasticity E, a distance x from the midpoint, from the midpoint of the backbone with a moderately varying cross-section along the length of the backbone and at least one end of the backbone from the midpoint of the backbone Using the moment of inertia I (x) of the cross-section of the backbone with respect to the intermediate axis and the free-form radius of curvature R (x) of the backbone at the curved surface at the distance x,

【００１０】[0010]

【数４】 [Equation 4]

【００１１】の関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数を増大させ
るバックボーンを有して成ることにより、上述の課題を
解決する。The problem described above is solved by having a backbone that increases the second derivative of the function M (x) of.

【００１２】ワイパー装置は、バックボーンにブレード
が取り付けられることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above problems by attaching a blade to the backbone.

【００１３】ワイパー装置は、連結構造部が中心に位置
することにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by locating the connecting structure at the center.

【００１４】ワイパー装置は、連結構造部が中心の近傍
に位置することにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by locating the connecting structure near the center.

【００１５】ワイパー装置は、垂直に加えられた単位長
さ当りの押圧力が連結構造部からバックボーン両端に向
かって増大させることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problem by increasing the pressing force applied per unit length vertically from the connecting structure to both ends of the backbone.

【００１６】ワイパー装置は、単位長さ当りの押圧力が
両端に向かって等しく増大させることにより、上述の課
題を解決する。The wiper device solves the above problem by increasing the pressing force per unit length equally toward both ends.

【００１７】ワイパー装置は、単位長さ当りの押圧力が
両端に向かって異なる形で増大させることにより、上述
の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problem by increasing the pressing force per unit length toward both ends in a different manner.

【００１８】ワイパー装置は、関数Ｍ（ｘ）の２階微分
係数が連結構造部の位置からバックボーンの両端に向か
って増大させることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above problem by increasing the second derivative of the function M (x) from the position of the connecting structure toward both ends of the backbone.

【００１９】ワイパー装置は、関数Ｍ（ｘ）の２階微分
係数が両端に向かって等しく増大させることにより、上
述の課題を解決する。The wiper device solves the above problem by increasing the second derivative of the function M (x) equally toward both ends.

【００２０】ワイパー装置は、関数Ｍ（ｘ）の２階微分
係数が両端に向かって異なる形で増大させることによ
り、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problem by increasing the second derivative of the function M (x) differently toward both ends.

【００２１】ワイパー装置は、単位長さ当りの押圧力が
バックボーンの少なくとも一端に向かって先端から所定
の距離まで段階的に増加し末端部においては一定にする
ことにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by increasing the pressing force per unit length stepwise toward at least one end of the backbone up to a predetermined distance from the tip and making it constant at the end.

【００２２】ワイパー装置は、関数Ｍ（ｘ）の２階微分
係数がバックボーンの少なくとも一端に向かって先端か
ら所定の距離まで段階的に増大し末端部においては一定
にすることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by making the second derivative of the function M (x) stepwise increase from the tip toward at least one end of the backbone to a predetermined distance and make it constant at the end. Solve.

【００２３】ワイパー装置は、単位長さ当りの押圧力が
バックボーンの少なくとも中心領域において指数関数的
に増大させることにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by increasing the pressing force per unit length exponentially in at least the central region of the backbone.

【００２４】ワイパー装置は、Ａ及びＣは定数、ｎは１
より大とした際、連結構造部から距離ｘにおける単位長
さ当りの押圧力ｆ（ｘ）を、 ｆ（ｘ）＝Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ、 とすることにより、上述の課題を解決する。In the wiper device, A and C are constants and n is 1.
When the size is made larger, the pressing force f (x) per unit length at the distance x from the connecting structure is set to be f (x) = A | x | n + C, thereby solving the above-mentioned problem.

【００２５】ワイパー装置は、関数Ｍ（ｘ）の２階微分
係数が指数関数的に増大させることにより、上述の課題
を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problem by exponentially increasing the second derivative of the function M (x).

【００２６】ワイパー装置は、Ａ及びＣは定数、ｎは１
より大とした際、関数Ｍ（ｘ）の２階微分Ｍ″を、 Ｍ″（ｘ）＝Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ、 とすることにより、上述の課題を解決する。In the wiper device, A and C are constants and n is 1.
When the value is made larger, the above-mentioned problem is solved by setting the second derivative M ″ of the function M (x) to M ″ (x) = A | x | n + C.

【００２７】ワイパー装置は、ｎを３より大にすること
により、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by making n larger than 3.

【００２８】ワイパー装置は、ｎを６より大にすること
により、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by making n larger than 6.

【００２９】ワイパー装置は、ｎを１０より大にするこ
とにより、上述の課題を解決する。The wiper device solves the above-mentioned problems by making n larger than 10.

【００３０】ワイパー装置は、バックボーンがｈの厚さ
を有し、その厚さが連結構造部の位置からバックボーン
の少なくとも一端に向かって上記先端から所定の距離ま
で変化し末端部では一定にすることにより、上述の課題
を解決する。In the wiper device, the backbone has a thickness of h, and the thickness varies from the position of the connecting structure to at least one end of the backbone up to a predetermined distance from the tip and is constant at the end. The above-mentioned problem is solved by.

【００３１】ワイパー装置は、上記末端部が少なくとも
２０ｍｍの長さを有することにより、上述の課題を解決
する。The wiper device solves the above-mentioned problems by the end portion having a length of at least 20 mm.

【００３２】ワイパー装置は、面対称に彎曲させ、弾性
をもち柔軟な材料で構成し、転置及び押圧力を加える部
材に連結する中間点に連結構造部をもつ先細形バックボ
ーンを有し、そのバックボーンが、長手方向の長さの大
部分にわたって長方形の断面をもち、上記大部分の全て
の点において、連結構造部から距離ｘにおける幅ｂX、
距離ｘにおける厚さｈx 、距離ｘにおける面対称のバッ
クボーンの自由形曲率半径Ｒx 、バックボーンを平面に
対して直線化するためにバックボーンの上記連結構造部
に加えられる力の総量Ｆ、上記連結構造の長さＬ及び弾
性係数Ｅとした際に、The wiper device has a tapered backbone having a connecting structure at an intermediate point which is made of a flexible material which is curved in a plane symmetry, has elasticity and is flexible, and which is connected to a member which applies displacement and pressing force. Has a rectangular cross section over most of its length in the longitudinal direction, at all of the most points above, the width b X at a distance x from the connecting structure,
Distance thickness at x h x, the distance freestyle curvature of the backbone in the plane of symmetry in the x radius R x, total F of the force applied to the connecting structure of the backbone in order to linearize the plane of the backbone, the connecting When the length L of the structure and the elastic modulus E are

【００３３】[0033]

【数５】 [Equation 5]

【００３４】の関係にあることにより、上述の課題を解
決する。The above-mentioned problems are solved by the relationship of

【００３５】ワイパー装置は、面対称に彎曲し、弾性を
もち柔軟な材料で構成され、転置及び押圧力を加える部
材に連結する連結構造部を長手方向の長さの中間点にも
つ先細形バックボーンを有し、そのバックボーンが、長
手方向の長さの大部分にわたって楕円形の断面をもち、
上記大部分の全ての点において、連結構造部から距離ｘ
における幅ｂX 、距離ｘにおける厚さｈx 、距離ｘにお
ける面対称のバックボーンの自由形曲率半径Ｒx 、バッ
クボーンを平面に対して直線化するために上記連結構造
部に加えられる力の総量Ｆ、上記連結構造の長さＬ、弾
性係数Ｅとした際に、The wiper device is curved in a plane symmetry, is made of an elastic and flexible material, and has a tapered backbone having a connecting structure part for connecting to a member for applying displacement and pressing force at a midpoint of the longitudinal direction. With its backbone having an elliptical cross section over most of its longitudinal length,
At all of the above points, the distance x from the connecting structure
At a distance b x , at a distance x at a thickness h x , at a distance x at a free-form radius of curvature of the backbone R x , at the total amount F of force applied to the connecting structure to linearize the backbone with respect to a plane. , Where L is the length of the connecting structure and E is the elastic modulus,

【００３６】[0036]

【数６】 [Equation 6]

【００３７】の関係にあることにより、上述の課題を解
決する。The above-mentioned problems can be solved by having the relationship of.

【００３８】[0038]

【作用】本発明により以下のものを構成要素として含む
ワイパー装置が提供される。即ち、弾力性をもち柔軟な
材料で形成されていて、長手方向の長さの中間点に転置
及び力を加える部材に連結するための連結構造をもつ、
彎曲した先細形バックボーンから成る。The present invention provides a wiper device including the following components. That is, it is made of a flexible material having elasticity, and has a connecting structure for connecting to a member that applies displacement and force at the midpoint of the longitudinal length,
Consists of a curved, tapered backbone.

【００３９】上記バックボーンは、平面に対してバック
ボーンをまっすぐに伸ばすのに十分な力で連結構造部に
下向きの圧力を加えると、上記バックボーンの長手方向
の長さに沿って横断面が適度に変化し、適切で自由形の
彎曲を形成する。単位長さ当りの押圧力は、上記平面に
垂直に加えられ、連結形構成部から少なくともバックボ
ーンの一端に向かって増大する。When the downward pressure is applied to the connecting structure with a force sufficient to stretch the backbone straight with respect to a plane, the cross-section of the backbone changes moderately along the longitudinal length of the backbone. And form a proper and free-form curve. The pressing force per unit length is applied perpendicular to the plane and increases from the articulated component towards at least one end of the backbone.

【００４０】上記バックボーンは、面対称に彎曲するこ
とが可能である。The backbone can be curved symmetrically.

【００４１】さらに本発明により、以下のものを含むワ
イパー装置が提供される。すなわち、面対称に彎曲し、
弾力性を有する柔軟な材料でできており、長手方向の長
さの中間点に転置及び力を加える部材に連結するための
連結構造部をもつ先細形のバックボーンから成る。上記
バックボーンは、長手方向の長さに沿って横断面が適度
に変化し、適切で自由形の彎曲を形成するので、関数Ｍ
（ｘ）の２階微分係数は、上記中間点からバックボーン
の少なくとも一端に向かって増大する。ここで、弾性係
数Ｅ、上記中間点から距離ｘにおいて、彎曲を横断する
中立軸に関する上記バックボーンの横断面の慣性モーメ
ントＩ（ｘ）、距離ｘにおいての彎曲面でのバックボー
ンの自由形曲率半径Ｒ（ｘ）を用いて関数Ｍ（ｘ）は、Further in accordance with the present invention, there is provided a wiper device including: That is, it is curved symmetrically about the plane,
It is made of a flexible, flexible material and consists of a tapered backbone with a connecting structure at the midpoint of its longitudinal length for connecting to a transposing and force applying member. The backbone has a moderate change in cross-section along its length to form a proper, free-form curve, so the function M
The second derivative of (x) increases from the midpoint toward at least one end of the backbone. Here, the elastic modulus E, the moment of inertia I (x) of the cross-section of the backbone with respect to the neutral axis transverse to the curve at the distance x from the midpoint, and the free-form radius of curvature R of the backbone on the curved surface at the distance x. Using (x), the function M (x) is

【００４２】[0042]

【数７】 [Equation 7]

【００４３】である。It is

【００４４】上記ワイパー装置はバックボーンに取り付
けられたブレードを有し、上述の十分な力がブレードを
まっすぐに作用する方法で平面に接触させる力に相当す
る。The wiper device has a blade attached to the backbone and the sufficient force described above corresponds to the force that causes the blade to contact a flat surface in a straight acting manner.

【００４５】上記バックボーンは凹面と凸面を有し、ブ
レードが凹面に取り付けられ、転置及び押圧力を加える
部材が凸面に取り付けられる。このことを技術者は理解
する。The backbone has a concave surface and a convex surface, a blade is attached to the concave surface, and a member for applying displacement and pressing force is attached to the convex surface. Engineers understand this.

【００４６】バックボーンは都合良くばね鋼のような金
属で構成することができ、単一の細方あるいは積層物の
形で構成することが可能である。The backbone may conveniently be constructed of a metal such as spring steel, and may be constructed of a single strip or laminate.

【００４７】連結構造部は、中心に位置する。そうでな
ければワイパー装置は、非対称になる。単位長さ当りの
力はバックボーンの一端にのみ向かって増大することが
あるが、望ましい長さ単位の押圧力は、バックボーンの
両端方向に増大させるとよい。さらに、長さ単位の押圧
力は、同様の方法、又は異なる方法で両端に向かって増
大させている。同様に、関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数は
連結構造部から一端のみに向かってあるいは両端に向か
って増大する。The connecting structure is centrally located. Otherwise, the wiper device will be asymmetric. Although the force per unit length may increase toward only one end of the backbone, the desired pressing force of the length unit may be increased toward both ends of the backbone. Further, the pressing force in units of length is increased toward both ends in the same way or in different ways. Similarly, the second derivative of the function M (x) increases from the connecting structure portion toward only one end or toward both ends.

【００４８】上記の単位長さ当りの力とし関数Ｍ（ｘ）
の２階微分係数は、バックボーンの末端に向かって各端
末からわずかな距離の所まで次第に増大する。その後、
バックボーンは単位長さ当りの力と２階微分係数が一定
値をとる各端末において２つの小部材を持つ。さらにバ
ックボーンに関しては、前記小部材において長さ単位の
力として２階微分係数がバックボーンの先端まで一定で
ある。あるいは先端領域においてバックボーンは、単位
長さ当りの力と２階微分係数がバックボーンの末端で一
定値からゼロに減少するような構造となる。The function per unit length is the function M (x).
The second derivative of A gradually increases towards the end of the backbone a short distance from each terminal. afterwards,
The backbone has two small members at each terminal where the force per unit length and the second derivative are constant. Further, regarding the backbone, the second-order differential coefficient as a force in a unit of length in the small member is constant up to the tip of the backbone. Alternatively, in the tip region, the backbone has a structure in which the force per unit length and the second derivative decrease from a constant value to zero at the end of the backbone.

【００４９】単位長さ当りの押圧力は、少なくともバッ
クボーンの中心領域において、指数関数的に増大する。
連結構造部から距離ｘにおける単位長さ当りの押圧力ｆ
（ｘ）は、 ｆ（ｘ）＝Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ ここで、Ａ及びＣは定数、ｎは１より大きい値、を用い
ている。The pressing force per unit length increases exponentially at least in the central region of the backbone.
Pressing force f per unit length at distance x from the connecting structure
(X) is f (x) = A | x | n + C where A and C are constants and n is a value larger than 1.

【００５０】ｎは少なくとも３であり、通例少なくとも
６で望ましい場合は約１０である。N is at least 3, typically at least 6 and about 10 if desired.

【００５１】慣性モーメントＩ（ｘ）がバックボーンの
横断面によって長手方向の長さに沿ったどの地点におい
ても決定されることは技術者に理解できる。多くの場
合、例えば長方形や楕円体をした通常の横断面をもつ。
このように多くの場合、バックボーンは幅と厚さをも
つ。幅の面は彎曲面に対して垂直に広がり厚さは彎曲面
に置かれた面であることがわかる。It will be appreciated by those skilled in the art that the moment of inertia I (x) is determined by the backbone cross section at any point along its length. Often they have a normal cross section, for example rectangular or ellipsoidal.
Thus, the backbone often has width and thickness. It can be seen that the width surface spreads perpendicular to the curved surface and the thickness is the surface placed on the curved surface.

【００５２】バックボーンの厚さは、連結構造部から両
端に向かい末端から所定の距離まで減少する。その際末
端部材に沿って厚さは一定である。これらの末端部材は
少なくとも２０ｍｍの長さをもつ。The thickness of the backbone decreases from the connecting structure towards both ends to a predetermined distance from the end. The thickness is then constant along the end piece. These end pieces have a length of at least 20 mm.

【００５３】長手方向の長さに沿った全地点において直
線をなす横断面をもつバックボーンについて、以下のこ
とが示される。For a backbone with a straight cross-section at all points along its length, the following is shown.

【００５４】[0054]

【数８】 [Equation 8]

【００５５】ここで、ｂX は距離ｘにおける幅に等しい
幅、ｈx は距離ｘにおける厚さに等しい厚さ、である。Here, b X is a width equal to the width at the distance x, and h x is a thickness equal to the thickness at the distance x.

【００５６】このように、長方形の横断面をもつバック
ボーンについて、幅と厚さは所定の方法で変化し、曲率
半径が変化するので、関数Ｍ（ｘ）及びその２階微分係
数が望ましい形で変化する。Thus, for a backbone having a rectangular cross section, the width and thickness change in a predetermined manner and the radius of curvature changes, so that the function M (x) and its second derivative are in a desirable form. Change.

【００５７】バックボーンが楕円形の横断面をもってい
ると、関数Ｍ（ｘ）は、If the backbone has an elliptical cross section, the function M (x) is

【００５８】[0058]

【数９】 [Equation 9]

【００５９】と示される。Is shown.

【００６０】バックボーンが他の横断面をもつものであ
れば、関数Ｍ（ｘ）の式は通常の数字のテクニックを利
用して決定される。If the backbone has other cross sections, the equation for the function M (x) can be determined using conventional numerical techniques.

【００６１】関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数と単位長さ当
りの押圧力との間に関連があることは技術者は理解でき
る。このように、関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数は、単位
長さ当りの押圧力に関して上述した方法と同じ方法で変
化する。The engineer can understand that there is a relation between the second derivative of the function M (x) and the pressing force per unit length. Thus, the second derivative of the function M (x) changes in the same way as described above with respect to the pressing force per unit length.

【００６２】さらに幅、厚さ及び曲率半径がバックボー
ンの田の特質を決定することは評価される。バックボー
ンの曲率半径は、ワイパー装置によって清掃されうるフ
ロントガラスの彎曲度を決定する。フロントガラスがあ
る部分においてその上を通るワイパー装置の部分より彎
曲が大きい場合、ワイパー装置はフロントガラスの上記
部分を効果的に清掃しない。It is further appreciated that width, thickness and radius of curvature determine the characteristics of the backbone paddy field. The radius of curvature of the backbone determines the curvature of the windshield that can be cleaned by the wiper device. If there is more curvature in the part of the windshield than in the part of the wiper device that passes over it, the wiper device will not effectively clean that part of the windshield.

【００６３】同様に、幅及び厚さはワイパー装置の堅さ
を決定する。バックボーンの先端が細すぎると、壊れや
すい。Similarly, width and thickness determine the stiffness of the wiper device. If the tip of the backbone is too thin, it is easily broken.

【００６４】関数Ｍ（ｘ）がバックボーンの曲げモーメ
ントであることも技術に理解される。It is also understood in the art that the function M (x) is the bending moment of the backbone.

【００６５】さらに、彎曲した柄が一様に負荷をかけら
れる場合、すなわち上記柄が平面に押し付けられたと
き、単位長さ当りの押圧力が柄の長手方向の長さに沿っ
て一定である場合、曲げモーメントＭC （ｘ）は、Furthermore, when the curved handle is uniformly loaded, that is, when the handle is pressed against a flat surface, the pressing force per unit length is constant along the length of the handle in the longitudinal direction. In this case, the bending moment M C (x) is

【００６６】[0066]

【数１０】 [Equation 10]

【００６７】となる。ここで、Ｆ＝柄を平面に対してま
っすぐにするために柄に加えられた力の総量、Ｌ＝柄の
長さである。このように直線をなすべきバックボーンに
関して、バックボーンの少なくとも一部分のどの地点に
おいても、It becomes Where F = total amount of force applied to the handle to straighten the handle to the plane, L = length of the handle. Regarding the backbone that should be straight in this way, at any point of at least part of the backbone,

【００６８】[0068]

【数１１】 [Equation 11]

【００６９】であるならば、単位長さ当りの力はバック
ボーンの上記一部の長さに沿って連結構造部から末端に
向かって増大する。If so, the force per unit length increases from the connecting structure towards the end along the length of said part of the backbone.

【００７０】同様に、楕円形の横断面をもつ場合に関し
ても、下記の条件が充たされれば単位長さ当りの力は増
大する。すなわち、Similarly, even in the case of an elliptical cross section, the force per unit length increases if the following conditions are satisfied. That is,

【００７１】[0071]

【数１２】 [Equation 12]

【００７２】が条件である。実用化のために、バックボ
ーン末端部材の曲率半径は一定でなければならず、末端
部そのものは直線的である方が望ましい。Is the condition. For practical use, the radius of curvature of the backbone end member must be constant, and the end itself is preferably linear.

【００７３】[0073]

【実施例】次に、本発明は以下の図面を参照しながら実
施例だけを用いて説明する。The invention will now be described by means of examples only with reference to the following drawings.

【００７４】本発明のワイパー装置は、図１乃至図３に
示され、バックボーン１０及びブレード１２を含む。バ
ックボーン１０はバネで正常位置に止めてあるワイパー
アームにワイパー装置を取り外しできるような形で連結
するコネクター１４を中心位置にもつ。（ワイパーアー
ムは図示されていない。）コネクター１４は適切な形式
であれば、どの様な形式でも可能である。バックボーン
１０は、ブレード１２が確実にバックボーン１０に取り
付けられるのに適切な連結構造部をもつ。The wiper device of the present invention is shown in FIGS. 1-3 and includes a backbone 10 and blades 12. The backbone 10 has in its central position a connector 14 for removably connecting the wiper device to a wiper arm which is spring-locked in position. (The wiper arm is not shown.) The connector 14 can be of any suitable type. The backbone 10 has suitable connecting structures to ensure that the blade 12 is attached to the backbone 10.

【００７５】ワイパー装置のバネつきバックボーンは望
ましくはバネ鋼で構成され、中心から自由端、あるいは
末端に向かって幅及び厚さが先細りになる。バックボー
ンは長手方向の長さの各点において所定の曲率半径をも
って長手方向に彎曲している。バックボーン１０は面を
決め、その面は図２を示す紙面によって定義される。バ
ックボーンの断面は望ましくは長方形であるが、他のい
かなる適切な形にもなりうる。本発明にとって最も重要
なことだが、バックボーン１０の厚さ及び幅と曲率半径
はバックボーンの長手方向の長さに沿った各点において
合致している。このためバックボーンは長手方向に単位
長さ当りの押圧力を分布させる。図１に示すように、バ
ックボーンを直線化するのに必要な下向きの力と同じ大
きさの力Ｆによってワイパー装置の中間点が平面に対し
て加圧される時、上記の押圧力の分布はワイパー装置の
両端に向かって増大する。バックボーンを直線化すると
いうことは、力Ｆがブレード１２を完全に作動させるの
に適当でなければならない。The spring-loaded backbone of the wiper device is preferably constructed of spring steel and tapers in width and thickness from the center to the free end or end. The backbone is curved in the longitudinal direction with a predetermined radius of curvature at each point in the longitudinal direction. The backbone 10 defines a plane, which is defined by the paper plane shown in FIG. The backbone cross section is preferably rectangular, but can be any other suitable shape. Most importantly to the present invention, the thickness and width of the backbone 10 and the radius of curvature are matched at each point along the longitudinal length of the backbone. Therefore, the backbone distributes the pressing force per unit length in the longitudinal direction. As shown in FIG. 1, when the midpoint of the wiper device is pressed against the plane by a force F of the same magnitude as the downward force required to linearize the backbone, the distribution of the pressing force is Increasing towards both ends of the wiper device. Straightening the backbone requires that the force F be adequate to fully actuate the blade 12.

【００７６】適切な単位長さ当りの押圧力の分布は、図
４に示してある。ここで多様な媒介変数は以下の意味を
もつ。 Ｆ ＝ ワイパーアームによってワイパー装置に加
えられる力。 ｆ（ｘ）＝ Ｎ／ｍ単位における−ＸLMAXとＸLMAXの間
の単位長さ当りの押圧力の分布。The distribution of the appropriate pressing force per unit length is shown in FIG. Here, various parameters have the following meanings. F = force applied to the wiper device by the wiper arm. f (x) = pressing force distribution per unit length between -XLMAX and XLMAX in units of N / m.

【００７７】Ｂ ＝ Ｎ／ｍ単位において、先端に
加えることが可能な最大重量。 ＸLMAX ＝ 最大負荷が加えられはじめる点。 ＤXLMAX ＝ 最大負荷Ｂが加えられる先端からの距離。 Ｌ ＝ ブレードの長さ。B = maximum weight that can be applied to the tip in N / m. X LMAX = The point where maximum load begins to be applied. D XLMAX = Distance from the tip where maximum load B is applied. L = blade length.

【００７８】この例については、 Ｆ ＝ ６．９７５Ｎ Ｌ ＝ ０．４５ｍ ＤXLMAX ＝ ０．０２ｍ、よってＸLMAX ＝ ０．２０
５ｍ Ｂ ＝ ３４．１Ｎ／ｍ の値が採用されるものとする。For this example, F = 6.975N L = 0.45m D XLMAX = 0.02m , thus X LMAX = 0.20
A value of 5 m B = 34.1 N / m shall be adopted.

【００７９】−ＸLMAXとＸLMAXとの間の分布は、 ｆ（ｘ）＝ Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ ・・・・・（１） の形状を採ると評価される。ここで、ｎ＝１０である。The distribution between -X LMAX and X LMAX is estimated to take the form of f (x) = A | x | n + C (1). Here, n = 10.

【００８０】式（１）における係数Ａは以下の式から決
定される。The coefficient A in equation (1) is determined from the following equation.

【００８１】[0081]

【数１３】 [Equation 13]

【００８２】式（２）は、押圧力の分布が力の総量Ｆを
釣り合わせる状態を表す。上記の概要に示されるよう
に、バックボーン末端部における分布は一定（Ｂ）であ
る。さらに上述のように、末端部分では加わる負荷が減
少する。しかし、これは図４には示していない。Expression (2) represents a state in which the distribution of the pressing force balances the total amount F of forces. As shown in the above summary, the distribution at the end of the backbone is constant (B). Furthermore, as mentioned above, the applied load is reduced at the distal end. However, this is not shown in FIG.

【００８３】上述のように加える負荷を増加させるため
には、バネで止められたバックボーンの厚さが長さのど
の点においても以下の式と合致しなければならない。す
なわち、In order to increase the load applied as described above, the thickness of the spring-loaded backbone must meet the following equation at any point in length: That is,

【００８４】[0084]

【数１４】 [Equation 14]

【００８５】上式は、長方形の断面をもつバックボーン
に関する。しかしながら、本発明のバックボーンに関す
る別の実験では、上述のように、長方形以外の形の断面
はバックボーンに長方形バックボーンより優れた構造上
の特徴を与えることがわかる。この場合、式を必要な特
種型に合うように修正する必要がある。例えば、楕円形
の断面をもつバックボーンの場合、式を以下のように調
整する必要がある。すなわち、The above equation relates to a backbone with a rectangular cross section. However, in another experiment with the backbone of the present invention, it can be seen that cross-sections of shapes other than rectangular give the backbone superior structural characteristics to rectangular backbones, as described above. In this case, the expression needs to be modified to suit the particular type required. For example, for a backbone with an elliptical cross section, the equation needs to be adjusted as follows: That is,

【００８６】[0086]

【数１５】 [Equation 15]

【００８７】ブレード１２は適切なゴム製あるいは弾性
のある高分子材料で構成され、本実施例においては図３
に示されるような断面の形をなす。しかしながら、ブレ
ード１２の断面の形は必要ならば、長手方向の長さの点
に応じて変化させることが可能である。The blade 12 is made of a suitable rubber or polymer material having elasticity.
It has a cross-sectional shape as shown in. However, the cross-sectional shape of the blade 12 can be varied depending on the longitudinal length point, if desired.

【００８８】例１ バックボーンがバネ鋼で構成され、長方形の断面をも
つ。このバックボーンはさらに、先端方向への必要な重
量増加、ねじれに対する剛性、及び広角能力をもつ。こ
のバックボーンの各部分の寸法は、 Example 1 The backbone is composed of spring steel and has a rectangular cross section. The backbone also has the necessary weight gain in the distal direction, stiffness against twisting, and wide angle capability. The dimensions of each part of this backbone are

【００８９】[0089]

【表１】 [Table 1]

【００９０】バックボーンの厚さ及び幅ともに、中心か
ら先端に向かって直線的に一律に先細りになる。Both the thickness and width of the backbone taper linearly from the center to the tip.

【００９１】上述のように、バックボーンへの反作用的
な負荷は、平面に対して、加圧したとき、図４に示され
るようにバックボーンの先端に向かって増加しなければ
ならない。As mentioned above, the reactive load on the backbone, when pressed against a plane, must increase towards the tip of the backbone, as shown in FIG.

【００９２】この負荷を与えるのに必要な彎曲は以下の
方法で決定される。The curve required to apply this load is determined by the following method.

【００９３】上記の式（１）を用い、以下の点におい
て、ｆ（ｘ）＝Ｂとなるまで図４の媒介変数Ｃが繰り返
し計算される。すなわち、 Ｘ＝ＸLMAX という点においてである。この例では、 Ｃ＝１１．６４Ｎ／ｍ である。Using the above equation (1), the parameter C in FIG. 4 is repeatedly calculated until f (x) = B at the following points. That is, X = X LMAX . In this example, C = 11.64 N / m 2.

【００９４】Ｃの値が明らかになっているので、次の式
（２）からＡを決定することが可能である。Ａの値はお
よそ１７１ ３００ ０００ Ｎ／ｍ11である。Since the value of C is known, it is possible to determine A from the following equation (2). The value of A is approximately 171 300 000 N / m 11 .

【００９５】基本的な材料強度理論から、Ｌ／２＞｜ｘ
｜＞ＸLMAXにおける曲げモーメントの式は、From the basic material strength theory, L / 2> | x
The formula of the bending moment in │ ＞ X LMAX is

【００９６】[0096]

【数１６】 [Equation 16]

【００９７】となる。標準的な材料強度理論からの派生
により、Ｘ＜ＸLMAXにおける曲げモーメントの式は、It becomes By derivation from standard material strength theory, the bending moment equation for X <X LMAX is

【００９８】[0098]

【数１７】 [Equation 17]

【００９９】となる。ここで、Ｙ＝ＸLMAXである。It becomes Here, Y = X LMAX .

【０１００】バックボーンの長手方向の長さに沿った任
意の点ｘにおいて、曲率半径Ｒは、At any point x along the length of the backbone in the longitudinal direction, the radius of curvature R is

【０１０１】[0101]

【数１８】 [Equation 18]

【０１０２】によって与えられる。ここで、Ｉ（ｘ）
は、距離ｘの位置における断面の慣性モーメント、Ｅは
弾性係数（ヤング率）、関数Ｍ（ｘ）は、距離ｘの値に
依存して式（３）又は（４）のどちらか一方により与え
られる変数である。Given by: Where I (x)
Is the moment of inertia of the cross section at the position of the distance x, E is the elastic modulus (Young's modulus), and the function M (x) is given by either equation (3) or (4) depending on the value of the distance x. Is a variable that can be

【０１０３】式（５）を用いて曲率半径が図６に示され
るように決定される。The radius of curvature is determined using equation (5) as shown in FIG.

【０１０４】先端の４５ｍｍの部分を除くすべての点に
おいて、バックボーンは図５に示された彎曲の要件を満
足する。すなわち、式（５）により曲率半径Ｒ（ｘ）は
必要な曲率半径より小さい。At all points except the 45 mm tip, the backbone meets the bending requirements shown in FIG. That is, the radius of curvature R (x) is smaller than the required radius of curvature according to the equation (5).

【０１０５】例２ 上述の例は、厚さおよび幅ともに中心から先端に向かっ
て直線的に一律に先細りになる長方形のバックボーンを
もつワイパー装置の例である。上述のように、バックボ
ーンは一定の厚さの先端をもちうる。本発明による上記
のようなバックボーンの寸法及び他の値は以下に示す。
すなわち、 Example 2 The above example is an example of a wiper device having a rectangular backbone that linearly and uniformly taper from the center to the tip in both thickness and width. As mentioned above, the backbone may have a tip of constant thickness. The dimensions of the backbone as described above and other values according to the present invention are shown below.
That is,

【０１０６】[0106]

【表２】 [Table 2]

【０１０７】バックボーンの幅は中心から先端の方向に
一律に先細りになり、厚さは中心から中心より１７５ｍ
ｍの位置に向かって一律に先細りになる。厚さは、その
位置から先端までの４５ｍｍの間は一定である。The width of the backbone is uniformly tapered in the direction from the center to the tip, and the thickness is 175 m from the center to the center.
The taper is uniform toward the m position. The thickness is constant for 45 mm from that position to the tip.

【０１０８】上述の媒介変数は以下の結果をもたらす。
すなわち、 Ｃ＝１２．８５Ｎ／ｍ Ａ＝１０２ ０００ ０００ Ｎ／ｍ11（概略） といる結果である。The parameters mentioned above give the following results.
That is, the result is that C = 12.85 N / m A = 10 2 000 000 N / m 11 (outline).

【０１０９】上記の値を式（３）（４）（５）に用い
て、以下の曲率半径が得られる。Using the above values in the equations (3), (4) and (5), the following radii of curvature are obtained.

【０１１０】[0110]

【表３】 [Table 3]

【０１１１】このようなワイパー装置の曲率半径は図７
に示してある。The radius of curvature of such a wiper device is shown in FIG.
It is shown in.

【０１１２】例３ さらに上記からわかるように、中心部にコネクターをも
たず、異なる負荷が両端に向かってかかると長方形バッ
クボーンは左右対称になりうる。本発明によるこのよう
なバックボーンの寸法や他の値を以下に示す。すなわ
ち、 Ｆ ＝ ６．３Ｎ Ｌ ＝ ４５ｃｍｓ である。 Example 3 Further, as can be seen from the above, the rectangular backbone can be symmetrical when it has no connector in the center and different loads are applied toward both ends. The dimensions and other values of such a backbone according to the invention are given below. That is, F = 6.3N L = 45 cms.

【０１１３】連結部は中心部から長手方向に１３ｍｍ、
バックボーンの一方に移動させられる。従ってバックボ
ーンの短い部分は２１２ｍｍで、長い方の部分は２３８
ｍｍの長さになる。The connecting portion is 13 mm in the longitudinal direction from the center,
Moved to one of the backbone. Therefore, the short part of the backbone is 212 mm and the long part is 238
mm length.

【０１１４】まず、短い方の部分について説明をする。
バックボーンの短い方の部分に加えられた力の総量は
３．２Ｎである。したがって架空の左右対称のバックボ
ーンに関しては、 Ｆ ＝ ２・３．２Ｎ ＝６．４Ｎ である。短い部分の長さは２１２ｍｍなので、架空の左
右対称のバックボーンに関しては、First, the shorter part will be described.
The total amount of force applied to the shorter part of the backbone is 3.2N. Therefore, for a fictitious, bilaterally symmetric backbone, F = 2 · 3.2N = 6.4N. The length of the short part is 212mm, so for a fictional symmetric backbone,

【０１１５】[0115]

【表４】 [Table 4]

【０１１６】になる。このようにバックボーンの短い方
の部分の幅は先端に向かって一律に減少する。厚さは連
結部から１６７ｍｍの距離まで一律に減少し、先端まで
残り４５ｍｍの部分においては一定である。It becomes In this way, the width of the shorter part of the backbone uniformly decreases toward the tip. The thickness is uniformly reduced up to a distance of 167 mm from the connecting portion, and is constant in a portion 45 mm remaining from the tip.

【０１１７】これらの媒介変数は、ブレードの短い部分
に関して以下の結果をもたらす。すなわち、 Ｃ ＝ １３．１Ｎ／ｍ Ａ ＝ ２３６ ０００ ０００ Ｎ／ｍ11（概略） という結果である。These parameters give the following results for a short section of blade. That is, the result is C = 13.1 N / m A = 236,000 000 N / m 11 (outline).

【０１１８】これら上記の値を式（３）（４）（５）に
用いて、以下の曲率半径が結果として得られる。すなわ
ち、Using these above values in equations (3), (4) and (5), the following radii of curvature are obtained. That is,

【０１１９】[0119]

【表５】 [Table 5]

【０１２０】という結果が得られる。The following result is obtained.

【０１２１】次にバックボーンの長い方の部分について
説明する。バックボーンの長い方の部分に加えられる力
の総量は３．１Ｎである。したがって架空の左右対称の
バックボーンに関しては、 Ｆ ＝ ２・３．１Ｎ＝６．２Ｎ である。Next, the longer part of the backbone will be described. The total amount of force applied to the longer part of the backbone is 3.1N. Therefore, for a fictitious, bilaterally symmetric backbone, F = 2 · 3.1N = 6.2N.

【０１２２】長い部分の長さは２３８ｍｍである。した
がって架空の左右対称のバックボーンに関しては、The length of the long portion is 238 mm. So for a fictitious symmetric backbone,

【０１２３】[0123]

【表６】 [Table 6]

【０１２４】である。It is

【０１２５】このようにバックボーンの長い方の部分の
幅は先端に向かって一律に減少する。厚さは連結部から
１９３ｍｍの距離まで一律に減少し、先端まで残り４５
ｍｍの部分では一定である。Thus, the width of the longer part of the backbone uniformly decreases toward the tip. The thickness is uniformly reduced to a distance of 193 mm from the connecting part, and the remaining 45 to the tip.
It is constant in mm.

【０１２６】この例に関して、長い方の部分は一律の負
荷がかかるので、これらの媒介変数は長い部分に関して
以下の結果をもたらす。すなわち、 Ｃ ＝ １３．１Ｎ／ｍ Ａ ＝ ０Ｎ／ｍ11 という結果である。For this example, the longer part is uniformly loaded, so these parameters yield the following results for the longer part. That is, the result is C = 13.1 N / m A = 0 N / m 11 .

【０１２７】さらに、前例のように上記の値を用いて、
以下の曲率半径が結果として得られる。すなわち、Furthermore, using the above values as in the previous example,
The following radii of curvature result. That is,

【０１２８】[0128]

【表７】 [Table 7]

【０１２９】である。It is

【０１３０】このようなワイパー装置の曲率半径は図８
に示してある。The radius of curvature of such a wiper device is shown in FIG.
It is shown in.

【０１３１】第１及び第２の例について、バックボーン
が直線化されるときに垂直に加えられる単位長さ当りの
押圧力は、−ＸLMAXとＸLMAXの間で、中央から末端に向
かって増大する。また、関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数も
増大する。さらに、すべての位置において、For the first and second examples, the pressing force per unit length applied vertically when the backbone is linearized increases between -X LMAX and X LMAX from the center to the end. To do. Further, the second derivative of the function M (x) also increases. Furthermore, in all positions,

【０１３２】[0132]

【数１９】 [Formula 19]

【０１３３】である。これは第３の例の短い方の部分に
関しても当てはまる。It is This also applies to the shorter part of the third example.

【０１３４】本発明は、上記実施例のみに限定されるも
のではない。例えば、ワイパー装置のバックボーンが中
心から先端に向かって一律に先細りになることは重要で
はな、ある特定のフロントグラス上かかるブレードの負
荷の分布がワイパー装置の一端のみに向かって増大する
必要があることがある。さらに、上記からわかるよう
に、ブレード１２のガラスをぬぐう角度をブレードの長
さにわたって一定に保つには、ワイパー装置の先端部材
においてブレードの分布した重量を制限する必要があ
る。The present invention is not limited to the above embodiments. For example, it is not important that the backbone of the wiper device tapers uniformly from the center to the tip; it is necessary that the distribution of blade load on a particular windshield increases towards only one end of the wiper device. Sometimes. Moreover, as can be seen from the above, in order to keep the glass wetting angle of the blade 12 constant over the length of the blade, it is necessary to limit the distributed weight of the blade in the tip member of the wiper device.

【０１３５】[0135]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のワイパー装置によれば、弾力性をもち柔軟な材料で
構成され、転置及び押圧力を加える部材に連結する連結
構造部を長手方向の長さの中間点にもつ彎曲した先細形
バックボーンを有し、そのバックボーンが、バックボー
ンを直線化するのに十分な力、すなわちバックボーンが
押し当てられた平面に垂直に加えられバックボーンの連
結構造部から少なくとも一端に向かって増加する単位長
さ当りの力によって、連結構造部を加圧するとき、適度
に変化する断面と適切で自由形の彎曲をもつことによ
り、バネのバックボーンを主要構成部材として、どんな
材料を用いても、特にスチール、あるいは他の金属で構
成されたバックボーンであってもバネのあるバックボー
ンを有するブレードの改良を行うことができ、ワイパー
アームによって加えられた下向きの力を分散させること
ができる。As is apparent from the above description, according to the wiper device of the present invention, the connecting structure portion, which is made of the elastic and flexible material and is connected to the member for applying the displacement and the pressing force, is long. Has a curved, tapered backbone at the midpoint of the length of the direction, the backbone being a force sufficient to linearize the backbone, i.e. applied perpendicular to the plane against which the backbone is pressed When pressing the connecting structure with a force per unit length that increases from the part toward at least one end, it has a moderately changing cross section and a proper free-form curve, so that the backbone of the spring is used as a main component. , A blade with a spring-backed backbone, made of any material, especially steel or other metal Can make improvements, it is possible to disperse the downward force applied by the wiper arm.

【０１３６】また、上記バックボーンの自由形曲率半径
を決める関数の２階微分係数の増加させ方を所定の関数
及び各種パラメータの条件関係に応じて増加させたり、
連結構造部が中心に位置や中心の近傍に位置に設けたり
することにより、上記バックボーンを直線化するために
必要な下向きの力と同じ大きさの力を上記バックボーン
の中間部に負荷をかけたとき、長手方向の力を分散させ
ると共に、バックボーンの少なくとも一端に向かって増
加させることができる。Also, the method of increasing the second derivative of the function that determines the free-form radius of curvature of the backbone may be increased according to the predetermined function and the conditional relationship of various parameters.
By placing the connecting structure in the center or in the vicinity of the center, a force of the same magnitude as the downward force required to straighten the backbone was applied to the middle part of the backbone. At this time, the longitudinal force can be dispersed and increased toward at least one end of the backbone.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明のワイパー装置を図解を明確にするため
に省略して上方から見た概観斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a wiper device according to the present invention, which is omitted from the drawing for clarity and is viewed from above.

【図２】加圧されていない自由形状態における図１のワ
イパー装置の側面図である。2 is a side view of the wiper device of FIG. 1 in an unpressurized, free-form state.

【図３】ワイパー装置の末端正面図である。FIG. 3 is a front end view of the wiper device.

【図４】図１乃至図３のワイパー装置が平面に対して加
圧された時ワイパーにかかる単位長さ当りに力を図解す
る力の分布図である。FIG. 4 is a force distribution diagram illustrating the force per unit length exerted on the wiper when the wiper device of FIGS. 1-3 is pressed against a flat surface.

【図５】典型的な彎曲をもつフロントガラス上で十分に
作動するためにブレードが充たすべき彎曲の要件を図解
するグラフである。FIG. 5 is a graph illustrating the curvature requirements that the blade must fulfill in order to operate well on a windshield with a typical curvature.

【図６】自由形における図１及び図２のワイパー装置の
曲率半径の変化量を図解するグラフである。FIG. 6 is a graph illustrating the amount of change in the radius of curvature of the wiper device of FIGS. 1 and 2 in free form.

【図７】一定の厚さの末端部材を備えた左右対称のバッ
クボーンをもつワイパー装置の別の実施例で得られた曲
率半径の変化量を図解するグラフである。FIG. 7 is a graph illustrating the amount of change in radius of curvature obtained in another example of a wiper device having a symmetrical backbone with end members of constant thickness.

【図８】一定の厚さの末端部材を備えた左右非対称のバ
ックボーンをもつワイパー装置のさらに別の実施例で得
られた曲率半径の変化量を図解するグラフである。FIG. 8 is a graph illustrating the amount of change in radius of curvature obtained in yet another example of a wiper device having a bilaterally asymmetrical backbone with end members of constant thickness.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０・・・バックボーン １２・・・ブレード １４・・・コネクタ 10 ... Backbone 12 ... Blade 14 ... Connector

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 弾力性をもち柔軟な材料で構成され、転
置及び押圧力を加える部材に連結する連結構造部を長手
方向の長さの中間点にもつ彎曲した先細形バックボーン
を有し、 そのバックボーンが、バックボーンを直線化するのに十
分な力、すなわちバックボーンが押し当てられた平面に
垂直に加えられバックボーンの連結構造部から少なくと
も一端に向かって増加する単位長さ当りの力によって、
連結構造部を加圧するとき、適度に変化する断面と適切
で自由形の彎曲をもつワイパー装置。1. A curved and tapered backbone having a connecting structure portion, which is made of a flexible material having elasticity and which is connected to a member for applying displacement and pressing force, at a midpoint of a longitudinal length, By the force that the backbone is sufficient to linearize the backbone, i.e. the force per unit length that is applied perpendicular to the plane against which the backbone is pressed and increases from the connecting structure of the backbone towards at least one end,
A wiper device having a moderately varying cross section and a suitable freeform curve when pressurizing the connecting structure. 【請求項２】 バックボーンが面対称に彎曲した、請求
項１のワイパー装置。2. The wiper device according to claim 1, wherein the backbone is curved in a plane symmetry. 【請求項３】 バックボーンを面対称に彎曲させ、弾力
性をもち柔軟な材料で構成し、転置および押圧力を加え
る部材の中間点に連結する連結構造部を有し、長手方向
の長さに沿って適度に変化する断面と適切で自由形の彎
曲を有するバックボーンの上記中間点からバックボーン
の少なくとも一端に向かって、弾性係数Ｅ、中間点から
距離ｘの位置において彎曲を横断する中間軸に関する上
記バックボーンの横断面の慣性モーメントＩ（ｘ）及び
距離ｘにおける彎曲面でのバックボーンの自由形曲率半
径Ｒ（ｘ）を用いて 【数１】 の関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数を増大させるバックボー
ンを有して成るワイパー装置。3. The backbone is curved in a plane symmetry, is made of an elastic and flexible material, and has a connecting structure portion for connecting to a midpoint of a member that applies displacement and pressing force, and has a longitudinal length. With respect to an intermediate axis traversing the curve at a position of a modulus E, a distance x from the midpoint from the midpoint of the backbone having a moderately varying cross section along it and a suitable free-form curve towards at least one end of the backbone. Using the moment of inertia I (x) of the cross-section of the backbone and the free-form radius of curvature R (x) of the backbone on a curved surface at a distance x, Wiper device comprising a backbone that increases the second derivative of the function M (x) of 【請求項４】 バックボーンにブレードが取り付けられ
た請求項１または請求項２記載のワイパー装置。4. The wiper device according to claim 1, wherein a blade is attached to the backbone. 【請求項５】 連結構造部が中心に位置する請求項１乃
至請求項４のいずれかに記載のワイパー装置。5. The wiper device according to claim 1, wherein the connecting structure is centrally located. 【請求項６】 連結構造部が中心の近傍に位置する請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載のワイパー装置。6. The wiper device according to claim 1, wherein the connecting structure is located near the center. 【請求項７】 垂直に加えられた単位長さ当りの押圧力
が連結構造部からバックボーン両端に向かって増大させ
る請求項１記載のワイパー装置。7. The wiper device according to claim 1, wherein the vertically applied pressing force per unit length increases from the connecting structure toward both ends of the backbone. 【請求項８】 単位長さ当りの押圧力が両端に向かって
等しく増大させる請求項７記載のワイパー装置。8. The wiper device according to claim 7, wherein the pressing force per unit length increases equally toward both ends. 【請求項９】 単位長さ当りの押圧力が両端に向かって
異なる形で増大させる請求項７記載のワイパー装置。9. The wiper device according to claim 7, wherein the pressing force per unit length increases in a different manner toward both ends. 【請求項１０】 関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数が連結構
造部の位置からバックボーンの両端に向かって増大させ
る請求項３記載のワイパー装置。10. The wiper device according to claim 3, wherein the second derivative of the function M (x) increases from the position of the connection structure portion toward both ends of the backbone. 【請求項１１】 関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数が両端に
向かって等しく増大させる請求項１０記載のワイパー装
置。11. The wiper device according to claim 10, wherein the second derivative of the function M (x) increases equally toward both ends. 【請求項１２】 関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数が両端に
向かって異なる形で増大させる請求項１０記載のワイパ
ー装置。12. The wiper device according to claim 10, wherein the second derivative of the function M (x) increases differently toward both ends. 【請求項１３】 単位長さ当りの押圧力がバックボーン
の少なくとも一端に向かって先端から所定の距離まで段
階的に増加し末端部においては一定にする請求項１また
は請求項２記載のワイパー装置。13. The wiper device according to claim 1, wherein the pressing force per unit length gradually increases toward at least one end of the backbone to a predetermined distance from the tip and becomes constant at the end. 【請求項１４】 関数Ｍ（ｘ）の２階微分係数がバック
ボーンの少なくとも一端に向かって先端から所定の距離
まで段階的に増大し末端部においては一定にする請求項
３記載のワイパー装置。14. The wiper device according to claim 3, wherein the second derivative of the function M (x) gradually increases toward at least one end of the backbone to a predetermined distance from the tip and is constant at the end. 【請求項１５】 単位長さ当りの押圧力がバックボーン
の少なくとも中心領域において指数関数的に増大させる
請求項１、請求項２、請求項７、請求項８、請求項９、
請求項１３、または請求項１４記載のワイパー装置。15. The pressing force per unit length exponentially increases in at least the central region of the backbone, claim 1, claim 2, claim 7, claim 8, claim 9,
The wiper device according to claim 13 or 14. 【請求項１６】 Ａ及びＣは定数、ｎは１より大とした
際、連結構造部から距離ｘにおける単位長さ当りの押圧
力ｆ（ｘ）を、 ｆ（ｘ）＝Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ、 とする請求項１５記載のワイパー装置。16. When A and C are constants and n is greater than 1, the pressing force f (x) per unit length at a distance x from the connecting structure is f (x) = A | x | n + C, The wiper device according to claim 15. 【請求項１７】 関数Ｍ（ｘ）の２階微分微分が指数関
数的に増大させる請求項３記載のワイパー装置。17. The wiper device according to claim 3, wherein the second derivative of the function M (x) exponentially increases. 【請求項１８】 Ａ及びＣは定数、ｎは１より大とした
際、関数Ｍ（ｘ）の２階微分Ｍ″を、 Ｍ″（ｘ）＝Ａ｜ｘ｜n ＋Ｃ、 とする請求項１７記載のワイパー装置。18. When A and C are constants and n is greater than 1, the second derivative M ″ of the function M (x) is M ″ (x) = A | x | n + C. 17. The wiper device according to item 17. 【請求項１９】 ｎを３より大にする請求項１６または
請求項１８記載のワイパー装置。19. The wiper device according to claim 16 or 18, wherein n is larger than 3. 【請求項２０】 ｎを６より大にする請求項１６または
請求項１８記載のワイパー装置。20. The wiper device according to claim 16 or 18, wherein n is larger than 6. 【請求項２１】 ｎを１０より大にする請求項１６また
は請求項１８記載のワイパー装置。21. The wiper device according to claim 16 or 18, wherein n is greater than 10. 【請求項２２】 バックボーンがｈの厚さを有し、その
厚さが連結構造部の位置からバックボーンの少なくとも
一端に向かって上記先端から所定の距離まで変化し末端
部では一定にする前請求項いずれかに記載のワイパー装
置。22. The backbone having a thickness of h, the thickness varying from the position of the connecting structure toward at least one end of the backbone to a predetermined distance from the tip and being constant at the end. The wiper device according to any of the above. 【請求項２３】 上記末端部が少なくとも２０ｍｍの長
さを有する請求項２２記載のワイパー装置。23. The wiper device of claim 22, wherein the end portion has a length of at least 20 mm. 【請求項２４】 面対称に彎曲させ、弾性をもち柔軟な
材料で構成し、転置及び押圧力を加える部材に連結する
中間点に連結構造部をもつ先細形バックボーンを有し、 そのバックボーンが、長手方向の長さの大部分にわたっ
て長方形の断面をもち、上記大部分の全ての点におい
て、連結構造部から距離ｘにおける幅ｂX 、距離ｘにお
ける厚さｈx 、距離ｘにおける面対称のバックボーンの
自由形曲率半径Ｒ x 、バックボーンを平面に対して直線
化するためにバックボーンの上記連結構造部に加えられ
る力の総量Ｆ、上記連結構造の長さＬ及び弾性係数Ｅと
した際に、 【数２】 の関係にあるワイパー装置。24. It is made to be curved in a plane symmetry and has elasticity and flexibility.
Composed of material and connected to a member that applies displacement and pressing force
It has a tapered backbone with a connecting structure at its midpoint, which spans most of the length in the longitudinal direction.
With a rectangular cross section, and at all points above most
And the width b at the distance x from the connecting structureX, At distance x
Thickness hx, Of a plane-symmetric backbone at a distance x
Free-form radius of curvature R x, The backbone is straight to the plane
Was added to the above connecting structure of the backbone to
The total amount of force F, the length L of the connecting structure and the elastic modulus E
When doing,Wiper device related to. 【請求項２５】 面対称に彎曲し、弾性をもち柔軟な材
料で構成され、転置及び押圧力を加える部材に連結する
連結構造部を長手方向の長さの中間点にもつ先細形バッ
クボーンを有し、 そのバックボーンが、長手方向の長さの大部分にわたっ
て楕円形の断面をもち、上記大部分の全ての点におい
て、連結構造部から距離ｘにおける幅ｂX 、距離ｘにお
ける厚さｈx 、距離ｘにおける面対称のバックボーンの
自由形曲率半径Ｒ x 、バックボーンを平面に対して直線
化するために上記連結構造部に加えられる力の総量Ｆ、
上記連結構造の長さＬ、弾性係数Ｅとした際に、 【数３】 の関係にあるワイパー装置。25. A flexible material which is curved in a plane symmetry and has elasticity
Connected to a member that is displaced and exerts a pressing force
A tapered bag having a connecting structure at the midpoint of the longitudinal length.
Has a backbone, whose backbone spans most of its length.
Has an elliptical cross section, and at all points above most
And the width b at the distance x from the connecting structureX, At distance x
Thickness hx, Of a plane-symmetric backbone at a distance x
Free-form radius of curvature R x, The backbone is straight to the plane
The total amount of force F applied to the connecting structure to
Assuming that the length L and the elastic modulus E of the connection structure are as follows,Wiper device related to.
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